JPH0431801Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は太陽電池により蓄電池を充電する充電
装置に関する。

「従来技術」 この種の充電装置の構成を第３図に従つて例示
的に説明するに、１は光エネルギーを電気エネル
ギーに変換する太陽電池素子２を複数個直並列に
接続した太陽電池、３は太陽電池１よりの発生起
電力が蓄積充電される蓄電池で、逆流防止ダイオ
ード９の出力側に並列に接続されている。４はパ
ワートランジスタで、コレクタ・エミツタ間を太
陽電池１出力端５ａ，５ｂ間に並列に接続し、一
方ベース側は蓄電池３の電圧を検知する制御回路
６と接続され、該前記蓄電池３の過充電時に前記
制御回路６よりベース側に信号を送つてコレク
タ・エミツタ間を導通させ、前記太陽電池１の出
力端５ａ，５ｂ間を短絡させることにより、蓄電
池３の過充電を防止するものである。

そしてかかる充電装置を照明システムに利用す
る場合において、前記太陽電池１のアノード側出
力端５ａに接続された照度センサー７により太陽
電池１の出力電圧を検知し、該出力電圧が0V近
くになつた時、即ち夜間時に前記蓄電池３の出力
側に接続した負荷照明（図示せず）を自動的に点
灯するよう構成したものであるが、この種の構成
を採ると、前記パワートランジスタ４が導通し太
陽電池１が短絡した際にも、該太陽電池１の出力
端５ａ，５ｂ間電位が0V近くまで降下してしま
う為に、前記照度センサー７が誤動作する場合が
ある。

この為前記構成をとる充電装置においては、一
般に前記パワートランジスタ４の入力側にシリー
ズダイオード８その他の限流手段を介在させるこ
とによつて大幅な電圧降下を防ぎ、前記照度セン
サー７その他の検出手段が誤動作する恐れを除い
ている。

「考案が解決しようとする課題」 しかしながらこのような構成をとると、蓄電池
３の充電電流が零の時を考慮して前記シリーズダ
イオード８に太陽電池１の発生電流の全てが消費
されるように設計する必要があり、必然的に該シ
リーズダイオード８に大容量のものを取り付けな
ければならず、充電装置自体の外形寸法の大型化
を招く。

又太陽電池１の発生電流の全てがシリーズダイ
オード８に流れた場合、該ダイオード８より発生
するジユール熱も大になり、該ジユール熱の放熱
が蓄電池３の劣化を招くのみならず、該放熱に起
因する誤動作や故障、耐熱設計の複雑化等の問題
も併せて派生する。

本考案が解決しようとする技術的課題は、前記
シリーズダイオードその他の限流手段の少容量化
と該限流手段より発生するジユール熱の低減を図
つた充電装置を提供する事にあり、特に前記照度
センサーのような太陽電池の出力電圧を検知する
検出手段が、前記太陽電池出力端に接続された充
電装置に好適な充電装置を提供することを目的と
する。

「課題を解決する為の技術手段」 本考案はかかる技術的課題を達成する為に、 １ 複数の太陽電池素子群を直列又は／及び並列
に接続した太陽電池と、 該太陽電池により充電される蓄電池と、 前記太陽電池の出力端子間を短絡する分流路
と、 該分流路に設けた限流手段と、 該限流手段に直列接続され前記分流路を開閉
するスイツチング手段と、 前記蓄電池の過充電を検知する制御手段とを
具え、 前記複数の太陽電池素子群に内、選択された
一の太陽電池素子群の出力端子を前記スイツチ
ング手段と限流手段間に接続すると共に、 前記蓄電池の過充電時に、前記制御手段より
の過充電検出信号に基づいて前記スイツチング
手段を閉成可能に構成した技術手段を提案す
る。

尚、前記スイツチング手段は蓄電池の過充電時
太陽電池の出力端間を短絡するものであれば必ず
しもパワートランジスタに限定されるものではな
く、例えば他のスイツチング素子等を用いても構
成する事が出来る。

更に前記限流手段は必ずしもシリーズダイオー
ドを用いることなく抵抗その他の限流手段をも使
用することが出来る。

更に又、本考案は前記照度センサーのような太
陽電池の出力電圧を検知する検出手段が、前記限
流手段入力側の太陽電池出力端に接続された充電
装置に好適に適用されるものであるが、必ずしも
これに限定されるものではない。

「作用」 かかる技術手段によれば、前記選択された一の
太陽電池素子群は前記スイツチング手段の閉成に
より限流手段を通る事なくスイツチイング手段を
介して直接短絡されるために0V近くまで電圧降
下し、他の太陽電池素子群のみが限流手段を介し
て短絡させる事が出来、これにより太陽電池全体
としての電圧は大幅降下する事なく、前記した照
度センサその他の検知手段の誤動作を防止でき
る。

又併せて前記限流手段に流れる電流は他の太陽
電池素子群のみであるために、その容量も小さく
てすみ、且つそのジユール熱の発生も抑制でき
る。

「実施例」 以下、図面を参照して本考案の好適な実施例を
例示的に詳しく説明する。ただしこの実施例に記
載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対配置などは特に特定的な記載がない限りは、
この考案の範囲をそれのみに限定する趣旨ではな
く、単なる説明例に過ぎない。

第１図は、パワートランジスタ４とシリーズダ
イオード８の間に分割された一の太陽電池素子群
の出力端子を接続した本考案の一実施例を示し、
前記第３図に示す従来技術との差異を中心に説明
する。

太陽電池１０は夫々第１の太陽電池素子群１１
と第２の太陽電池素子群１２に区分けして夫々逆
流防止ダイオード９１，９２を介して並列に接続
する。

そして第１の太陽電池素子群１１のアノード側
出力端５１ａに照度センサー７を接続すると共
に、該出力端５１ａと第２の太陽電池素子群１２
のアノード側出力端５２ａ間をバイパスして順電
流が流れる如くシリーズダイオード８を接続す
る。

又第２の太陽電池素子群１２のアノード側出力
端５２ａとアース側出力端５ｂにはパワートラン
ジスタ４が接続され、該前記蓄電池３の過充電を
検知する制御回路６よりの検出信号により過充電
時、コレクタ・エミツタ間が導通するように構成
する。

かかる構成によれば前記蓄電池３の過充電時に
前記制御回路６よりの信号により前記両太陽電池
素子群１１，１２のアノード側出力端５１ａ及び
５２ａとアース側出力端５ｂ間が短絡され、過充
電が防止される。

そしてこの際に、第２の太陽電池素子群１２は
パワートランジスタ４に直接接続されている為
に、その電圧Ｖ２は0V近くまで降下するが、照
度センサー７が接続された第１の太陽電池素子群
１１の電圧Ｖ１はシリーズダイオード８により限
定されている為に、該電圧Ｖ１が大幅に降下する
ことなく、従つて照度センサー７が誤動作するこ
とがない。

又、前記第２の太陽電池素子群１２の電圧Ｖ２
が0V近くまで降下する為に、シリーズダイオー
ド８が接続されているアノード側出力端５１ａ，
５２ａ間には常に順方向電流が流れることとな
り、第１の太陽電池素子群１１の短絡電流が確実
にパワートランジスタ４に流れ、蓄電池３側に流
れることはない。

而も前記ダイオード８に流れる短絡電流は第１
の太陽電池素子群１１の短絡電流のみである為
に、該ダイオード８の容量は小さくて済み、且つ
発生するジユール熱も小さい。

尚、過充電時、第２の太陽電池素子群１２の電
圧が0V近くまで降下する為に、前記第１の太陽
電池素子群１１と第２の太陽電池素子群１２との
出力電圧の大小とは無関係に前記作用は円滑に達
成され得る。

第２図は他の実施例に係る充電装置の構成を示
し、前記実施例との差異を中心に説明する。

２０は直列接続された太陽電池素子群２１，２
２より構成される太陽電池２０で、該太陽電池２
０はその直列接続された太陽電池素子群２１，２
２の中点２３ａより引き出し線２３を引き出し、
該引き出し線２３を前記シリーズダイオード８と
パワートランジスタ４間に接続させている。

かかる実施例によれば、シリーズダイオード８
は逆流防止機能を有する為に、前記中点２３ａよ
りアース側の太陽電池素子群２２の発生起電力が
引き出し線２３を通つてシリーズダイオード８側
に逆方向電流が流れることはなく、従つて充電時
においては、前記引き出し線２３と無関係に太陽
電池２０の両出力端５ａ，５ｂ間の発生起電力が
蓄電池３に充電されることとなる。

又前記蓄電池３の過充電時には前記制御回路６
よりの検出信号によりパワートランジスタ４が導
通され、前記引き出し線端５ｃとアース側出力端
５ｂ間が短絡し、前記中点２３ａよりアース側の
太陽電池素子群２２がパワートランジスタ４に直
接流れ、前記引き出し線端５ｃとアース側出力端
間５ｂ電圧Ｖ２が0V近くまで降下する。

一方、前記中点２３ａよりアノード出力側の太
陽電池素子群２１の電圧Ｖ１はシリーズダイオー
ド８を介してパワートランジスタ４と接続されて
いる為に大幅な電圧降下を避けることが出来、照
度センサー７が誤動作する恐れがない。

而も前記ダイオード８には、中点２３ａ上流側
の太陽電池素子群２１のみの短絡電流が流れる為
に、該ダイオード８の容量は小さくて済み、且つ
発生するジユール熱も小さい。

「考案の効果」 以上記載した如く本考案によれば、蓄電池の過
充電防止を円滑に達成しつつも、シリーズダイオ
ードその他の限流手段の少容量化と該限流手段よ
り発生するジユール熱の低減を図ることが出来
る。

特に本考案によれば、太陽電池のアノード側出
力端に照度センサーのような太陽電池の出力電圧
を検知する検出手段を付設した場合においても該
検知手段の誤動作を防止することが可能となる。

等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第２図はいずれも本考案の実施例に
係る充電装置の回路構成図を示す。第３図は従来
技術に係る充電装置の回路構成図を示す。 １，１０，２０……太陽電池、３……蓄電池、
４……スイツチング手段（パワートランジスタ）、
８……限流手段（シリーズダイオード）、１１，
１２，２１，２２……太陽電池素子群。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 複数の太陽電池素子群を直列又は／及び並列に
   接続した太陽電池と、 該太陽電池により充電される蓄電池と、 前記太陽電池の出力端子間を短絡する分流路
   と、 該分流路に設けた限流手段と、 該限流手段に直列接続され前記分流路を開閉す
   るスイツチング手段と、 前記蓄電池の過充電を検知する制御手段とを具
   え、 前記複数の太陽電池素子群に内、選択された一
   の太陽電池素子群の出力端子を前記スイツチング
   手段と限流手段間に接続すると共に、 前記蓄電池の過充電時に、前記制御手段よりの
   過充電検出信号に基づいて前記スイツチング手段
   を閉成可能に構成した事を特徴とする充電装置。